CN215956273U - 一种宽电压dc-dc低功率电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种宽电压DC‑DC低功率电源，包括主控芯片、欠压保护电路、PWM控制电路、变压隔离电路以及稳压反馈电路，所述欠压保护电路与PWM电路和主控芯片连接，所述PWM电路与主控芯片和变压隔离电路连接，所述变压隔离电路与主控芯片连接，所述主控芯片与稳压反馈电路连接。本实用新型实现了电压变换、初次级隔离以及电磁兼容，同时具有过压保护、过流保护以及短路保护的功能，达到保护人身与设备安全、抑制电磁干扰传播的目的。

Description

一种宽电压DC-DC低功率电源

技术领域

本实用新型涉及电源技术领域，具体涉及一种宽电压DC-DC低功率电源。

背景技术

DC-DC模块电源以体积小、使用方便等显著特点，在医疗、工控、电力、仪器仪表、通信、铁路等领域被广泛运用。DC-DC电源变换器分为隔离型与非隔离型两类，它们各有所长，用途广阔。为了适应分布式供电，DC/DC模块应运而生，随着电子技术的发展和小型化的推动，10W以下的小功率DC/DC模块得以普及并逐步形成系列化和标准化产品。但目前市面上的DC-DC电源产品中，大多都存在干扰大、功能单一以及精度不高等问题。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种宽电压DC-DC低功率电源，以降低干扰。

一种宽电压DC-DC低功率电源，包括主控芯片、欠压保护电路、PWM控制电路、变压隔离电路以及稳压反馈电路，所述欠压保护电路与PWM控制电路和主控芯片连接，所述PWM控制电路与主控芯片和变压隔离电路连接，所述变压隔离电路与主控芯片连接，所述主控芯片与稳压反馈电路连接。

优选地，还包括输入滤波电路，所述输入滤波电路与欠压保护电路连接。

优选地，所述欠压保护电路包括第一电阻、第二电阻以及第三电阻，所述第一电阻的第一端与PWM控制电路连接，第一电阻的第二端与第二电阻的第一端连接，第二电阻的第二端与第三电阻的第一端连接，第三电阻的第二端与输入滤波电路连接。

优选地，所述PWM控制电路包括第四电阻、第五电阻、第一电容、第一二极管以及第二二极管，所述第一电容的第一端与第四电阻的第一端、第五电阻的第一端、第一二极管的正极端以及欠压保护电路连接，第一电容的第二端与第四电阻的第二端、第五电阻的第二端、第一二极管的负极端以及第二二极管的负极端连接，第二二极管的正极端与主控芯片连接。

优选地，所述变压隔离电路包括第六电阻、第二电容、第三二极管以及第一变压器，所述第一变压器一次绕组的第一绕组同名端与PWM控制电路连接，一次绕组的第一绕组异名端与主控芯片连接，第一变压器一次绕组的第二绕组同名端接地，一次绕组的第二绕组异名端与第三二极管的正极端连接，第三二极管的负极端与第二电容的第一端和第六电阻的第一端连接，第二电容的第二端接地，第六电阻的第二端接电源，第一变压器二次绕组的第三绕组和第四绕组互相连接。

优选地，所述第一变压器为反激式变压器。

优选地，还包括次级整流滤波电路，所述次级整流滤波电路与第一变压器二次绕组的第三绕组和第四绕组连接。

优选地，所述稳压反馈电路包括第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第三电容、光电耦合器以及稳压源，所述光电耦合器的第一端和第二端分别与主控芯片连接，光电耦合器的第三端与第七电阻的第一端和第八电阻的第一端连接，光电耦合器的第四端与第八电阻的第二端、第九电阻的第一端以及稳压源的阴极连接，第七电阻的第二端与第十电阻的第一端连接，第十电阻的第二端与第三电容的第一端、第十一电阻的第一端、第十二电阻的第一端以及稳压源的参考极连接，第三电容的第二端与第九电阻的第二端连接，稳压源的阳极与第十一电阻的第二端和第十二电阻的第二端连接。

优选地，所述稳压源的型号为TL431。

本实用新型的有益效果体现在：实现了电压变换、初次级隔离以及电磁兼容，同时具有过压保护、过流保护以及短路保护的功能，达到保护人身与设备安全、抑制电磁干扰传播的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型实施例提供的一种宽电压DC-DC低功率电源的模块框图；

图2为本实用新型实施例提供的一种宽电压DC-DC低功率电源的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

如图1所示，一种宽电压DC-DC低功率电源，包括主控芯片、欠压保护电路、PWM控制电路、变压隔离电路以及稳压反馈电路，欠压保护电路与PWM控制电路和主控芯片连接，PWM控制电路与主控芯片和变压隔离电路连接，变压隔离电路与主控芯片连接，主控芯片与稳压反馈电路连接。还包括输入滤波电路和次级整流滤波电路，输入滤波电路与欠压保护电路连接，次级整流滤波电路与变压隔离电路连接。

如图2所示，欠压保护电路包括第一电阻R1、第二电阻R2以及第三电阻R3，第一电阻R1的第一端与PWM控制电路和输入滤波电路连接，第一电阻R1的第二端与第二电阻R2的第一端连接，第二电阻R2的第二端与第三电阻R3的第一端和主控芯片U1的第7脚连接，第三电阻R3的第二端与输入滤波电路连接。

具体地，输入滤波电路用于对输入电压中的滤波进行过滤作用，主控芯片U1的第7脚为UVP引脚，作为欠压保护的引脚，主控芯片U1通过UVP引脚与欠压保护电路连接。通过UVP引脚设置芯片的欠压锁定门限，选取合适的分压电阻，以实现精准的欠压保护工作点与输入电压回差控制，主控芯片U1第7脚也可以直接用作ON/OFF控制。

PWM控制电路包括第四电阻R4、第五电阻R5、第一电容C1、第一二极管D1以及第二二极管D2，第一电容C1的第一端与第四电阻R4的第一端、第五电阻R5的第一端、第一二极管D1的正极端以及欠压保护电路中第一电阻R1的第一端连接，第一电容C1的第二端与第四电阻R4的第二端、第五电阻R5的第二端、第一二极管D1的负极端以及第二二极管D2的负极端连接，第二二极管D2的正极端与主控芯片U1的第5脚连接。

变压隔离电路包括第六电阻R6、第二电容C2、第三二极管D3以及第一变压器TR1，第一变压器TR1一次绕组的第一绕组N1同名端与PWM控制电路中第一二极管D1的正极端连接，第一绕组N1异名端与主控芯片U1的第5脚连接，一次绕组的第二绕组N2同名端接地，第二绕组N2异名端与第三二极管D3的正极端连接，第三二极管D3的负极端与第二电容C2的第一端和第六电阻R6的第一端连接，第二电容C2的第二端接地，第六电阻R6的第二端接电缆，第一变压器TR1二次绕组的第三绕组N3和第四绕组N4互相连接，第三绕组N3的异名端和第四绕组N4的同名端还分别与次级整流滤波电路连接。其中，第一变压器为反激式变压器。

具体地，主控芯片U1的第5脚用于控制占空比，通过开关PWM驱动脉冲，驱动变压器原副边交错通断，以实现隔离，解决了脉冲变压器磁能被积累的问题。同时，由于反激式开关变压器的存在，输出的电流存在断续性，当电流断续时，次级整流滤波电路对需要被整流滤波的电流进行纹波电流的吸收，使波形变的平滑。

稳压反馈电路包括第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第三电容C3、光电耦合器U2以及稳压源U3，光电耦合器U2的第1端和第2端分别与主控芯片U1的第1脚连接，光电耦合器U2的第3端与第七电阻R7的第一端和第八电阻R8的第一端连接，光电耦合器U2的第4端与第八电阻R8的第二端、第九电阻R9的第一端以及稳压源U3的阴极连接，第七电阻R7的第二端与第十电阻R10的第一端连接，第十电阻R10的第二端与第三电容C3的第一端、第十一电阻R11的第一端、第十二电阻R12的第一端以及稳压源U3的参考极连接，第三电容C3的第二端与第九电阻R9的第二端连接，稳压源U3的阳极与第十一电阻R11的第二端和第十二电阻R12的第二端连接。其中，稳压源U3的型号为TL431，主控芯片U1的第1脚为控制脚。

具体地，输出电压经过稳压反馈电路第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12分压后可得到采样电压，将该采样电压与稳压源U3提供的2.5V基准参考电压加以比较。当稳压反馈电路输出正常时，稳压源U3的阴极点位不变，流过光电耦合器U2内部发光二极管的电流也不变，此时主控芯片U1控制脚的电压稳定，从而主控芯片U1通过第5脚控制PWM控制电路的驱动占空比保持不变，以实现输出电压保持稳定。

本实用新型采用变压器实现了电压变换、初次级隔离以及电磁兼容，同时具有过压保护、过流保护以及短路保护的功能，达到保护人身与设备安全、抑制电磁干扰传播的目的。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (9)

1.一种宽电压DC-DC低功率电源，其特征在于，包括主控芯片、欠压保护电路、PWM控制电路、变压隔离电路以及稳压反馈电路，所述欠压保护电路与PWM控制电路和主控芯片连接，所述PWM控制电路与主控芯片和变压隔离电路连接，所述变压隔离电路与主控芯片连接，所述主控芯片与稳压反馈电路连接。

2.根据权利要求1所述的一种宽电压DC-DC低功率电源，其特征在于，还包括输入滤波电路，所述输入滤波电路与欠压保护电路连接。

3.根据权利要求2所述的一种宽电压DC-DC低功率电源，其特征在于，所述欠压保护电路包括第一电阻、第二电阻以及第三电阻，所述第一电阻的第一端与PWM控制电路连接，第一电阻的第二端与第二电阻的第一端连接，第二电阻的第二端与第三电阻的第一端连接，第三电阻的第二端与输入滤波电路连接。

4.根据权利要求1所述的一种宽电压DC-DC低功率电源，其特征在于，所述PWM控制电路包括第四电阻、第五电阻、第一电容、第一二极管以及第二二极管，所述第一电容的第一端与第四电阻的第一端、第五电阻的第一端、第一二极管的正极端以及欠压保护电路连接，第一电容的第二端与第四电阻的第二端、第五电阻的第二端、第一二极管的负极端以及第二二极管的负极端连接，第二二极管的正极端与主控芯片连接。

5.根据权利要求1所述的一种宽电压DC-DC低功率电源，其特征在于，所述变压隔离电路包括第六电阻、第二电容、第三二极管以及第一变压器，所述第一变压器一次绕组的第一绕组同名端与PWM控制电路连接，一次绕组的第一绕组异名端与主控芯片连接，第一变压器一次绕组的第二绕组同名端接地，一次绕组的第二绕组异名端与第三二极管的正极端连接，第三二极管的负极端与第二电容的第一端和第六电阻的第一端连接，第二电容的第二端接地，第六电阻的第二端接电源，第一变压器二次绕组的第三绕组和第四绕组互相连接。

6.根据权利要求5所述的一种宽电压DC-DC低功率电源，其特征在于，所述第一变压器为反激式变压器。

7.根据权利要求5所述的一种宽电压DC-DC低功率电源，其特征在于，还包括次级整流滤波电路，所述次级整流滤波电路与第一变压器二次绕组的第三绕组和第四绕组连接。

8.根据权利要求1所述的一种宽电压DC-DC低功率电源，其特征在于，所述稳压反馈电路包括第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第三电容、光电耦合器以及稳压源，所述光电耦合器的第一端和第二端分别与主控芯片连接，光电耦合器的第三端与第七电阻的第一端和第八电阻的第一端连接，光电耦合器的第四端与第八电阻的第二端、第九电阻的第一端以及稳压源的阴极连接，第七电阻的第二端与第十电阻的第一端连接，第十电阻的第二端与第三电容的第一端、第十一电阻的第一端、第十二电阻的第一端以及稳压源的参考极连接，第三电容的第二端与第九电阻的第二端连接，稳压源的阳极与第十一电阻的第二端和第十二电阻的第二端连接。

9.根据权利要求8所述的一种宽电压DC-DC低功率电源，其特征在于，所述稳压源的型号为TL431。

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